Enunciado
Termodinâmica - Çengel - Termodinâmica - Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 53
Hélio inicialmente a e e expandido em uma turbina ate e. Determine o trabalho máximo que essa turbina pode produzir, em . O trabalho maximo exige uma turbina adiabática?
Passo 1
Temos o hélio expandindo em uma turbina adiabática e temos que determinar o trabalho máximo que exige a turbina.
Antes de começar vamos assumir e considerar algumas coisas bem importantes.
Assumindo que este processo está em regime permanente desde que não haja mudança com o tempo nas propriedades do gás. Como nosso dispositivo é adiabático, implica que a transferência de calor é desconsiderada. Consideremos o hélio um gás ideal. A variação da energia cinética e potencial são desconsideráveis.
Coletando as propriedades do hélio:
Retirados da tabela A-1.
Para podermos calcular o máximo trabalho exigido pela turbina teremos que determinar a variação da entropia no sistema e assim poderemos aplica a formula do trabalho.
Passo 2
Calculando a variação da entropia, temos:
Passo 3
Agora que temos a variação da entropia podemos calcular o trabalho reversível ou exigido, que é a diferença entre a entrada de estado e saída: